KR100535415B1 - Clutch driving device of double clutch transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 클러치 구동부를 이용하여 2방향으로 동력을 전달할 수 있는 이중 클러치 구조를 구성하여 시스템의 구조가 단순해지며 구성요소를 감소함으로써 클러치 제어를 용이하게 할 수 있는 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치에 관한 것으로, 엔진의 동력이 변속기로 들어오는 동력 전달 구조를 스플라인을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 하고, 스플라인 공차를 이용하여 축방향으로 슬라이딩될 수 있는 구조로 장착되는 크랭크 샤프트와; 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치 사이에 위치되어 크랭크 샤프트로부터 동력을 전달받으며, 외력의 공급에 따라 상기 외측 클러치와 내측 클러치측으로 움직여서 동력을 전달하는 드라이브 플레이트와; 피크 토크와 토크 꺼짐을 판정하여 이를 근거로 최적의 엔진 토크 저감 요구신호의 종료점을 학습하며, 설정된 변속시기에 따라 해당되는 변속 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 변속 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 드라이브 플레이트를 구동하는 클러치 구동부를 포함하여 구성한다.The present invention constitutes a dual clutch structure capable of transmitting power in two directions by using one clutch drive, thereby simplifying the structure of the system and reducing the components, thereby driving the clutch of the dual clutch transmission. An apparatus comprising: a crankshaft mounted to a power transmission structure in which power of an engine enters a transmission to transmit rotational force using a spline, and mounted in a structure capable of sliding in an axial direction using a spline tolerance; A power transmission unit configured to combine two clutches to transmit power of the engine; A drive plate positioned between two clutches constituting the power transmission unit, receiving power from a crankshaft, and moving toward the outer clutch and the inner clutch side to transmit power according to the supply of external force; A controller for determining peak torque and torque off and learning an end point of an optimum engine torque reduction request signal based on the peak torque and torque off, and generating a shift control signal corresponding to a set shift timing; And a clutch driving unit driven according to an input of a shift control signal supplied from the control unit to drive the drive plate.
Description
본 발명은 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clutch drive of a double clutch transmission.
통상적으로, 기존의 수동 변속기에서 자동 변속기의 변속감을 얻기 위하여 최근에 이중 클러치 변속기(DCT ; Double Clutch Transmission) 및 자동 시프트 기어박스(ASG ; Automated Shift Gearbox)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, in order to obtain a shift feeling of an automatic transmission in a conventional manual transmission, researches on a double clutch transmission (DCT) and an automatic shift gearbox (ASG) have been actively conducted recently.
이 시스템들은 주로 수동 변속기의 내부 구조를 그대로 사용할 수 있으며 이로 인해 자동 변속기 대비 높은 효율 및 연비 향상을 꾀할 수 있으면서 자동 변속기와 같은 운전의 편리성도 갖은 신개념의 변속기이다.These systems mainly use the internal structure of manual transmissions, which is a new concept of transmission that has higher efficiency and fuel economy than automatic transmissions and also has the convenience of operation such as automatic transmissions.
종래 기술에 따른 이중 클러치 변속기는 습식 타입(Wet Type)과 건식 타입(Dry Type)등 크게 2가지로 구분되어 개발되고 있다.The dual clutch transmission according to the prior art has been developed into two types, such as a wet type and a dry type.
도 1은 종래 기술에 따른 습식 타입의 이중 클러치 변속기 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a configuration of a wet clutch double clutch transmission according to the prior art.
습식 타입의 경우는 자동 변속기에서 사용되고 있는 습식 다판 클러치와 유사한 구조를 가지는 클러치 드럼 어셈블리를 도 1에 도시된 바와 같이 변속기의 입력단측에 장치하여 엔진의 동력을 변속기의 입력으로 사용할 수 있도록 동력을 전달하거나 차단하는 역할을 한다.In the case of the wet type, a clutch drum assembly having a structure similar to the wet multi-plate clutch used in the automatic transmission is installed at the input end of the transmission as shown in FIG. 1 to transfer power to use the engine power as an input of the transmission. To act or to block.
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 건식 타입의 이중 클러치 변속기 구성을 도시한 도면이다.2 and 3 is a view showing a dry type double clutch transmission configuration according to the prior art.
도 2는 건식 타입의 이중 클러치 변속기에서 1, 3, 5(홀수)단의 동력 전달 경로를 도시한 것이며, 도 3은 건식 타입의 이중 클러치 변속기에서 2, 4, 6(짝수)단의 동력 전달 경로를 도시한 것이다.2 shows power transmission paths of 1, 3 and 5 (odd) stages in a dry type double clutch transmission, and FIG. 3 shows power transmission of 2, 4 and 6 (even) stages in a dry type dual clutch transmission. It shows the route.
건식 타입의 경우는 기존의 수동 변속기의 클러치와 유사한 구조에 유효 반경이 큰 외측 클러치와 반경이 작은 내측 클러치 2개를 평행하게 배치하여 1, 3, 5속(홀수단) 구동시에는 외측 클러치를 직결시키고 2, 4, 6속(짝수단) 구동시에는 내측 클러치를 직결시켜서 엔진의 동력을 변속기의 입력으로 사용할 수 있도록 동력을 전달하거나 차단하는 역할을 한다.In the dry type, the clutch is similar in structure to that of the conventional manual transmission, and the outer clutch having the large effective radius and the inner clutch having the small radius are arranged in parallel so that the outer clutch is operated during 1, 3 and 5 speed (hole means) driving. In case of direct connection and driving of 2, 4, 6 speed (coupling means), the inner clutch is directly connected to transmit or block power so that the engine power can be used as the input of the transmission.
상기와 같은 건식 타입의 이중 클러치 변속기 구조는 내, 외경에 클러치를 배치하여 각각의 클러치를 각각의 액츄에이터로 동력 전달을 전달 또는 차단하는 작동을 하도록 되어 있다.The dry-type dual clutch transmission structure as described above is configured to operate clutches to transmit or block power transmission to each actuator by disposing clutches at inner and outer diameters.
이 경우 클러치가 각각 2개의 액츄에이터의 제어를 받으므로 클러치 제어용 액츄에이터가 2개나 필요하게 된다.In this case, since the clutch is controlled by two actuators, two clutch control actuators are required.
이에 따라 클러치측의 구조도 복잡하게 되는 단점이 있으며 제어상 고속 주행중 제어 불량시 2개의 클러치가 동시에 작동하는 경우 인터록(Inter-Lock)이 걸려 타이-업 쇼크(Tie-up Shock)가 발생하거나 심한 경우 변속기가 파손되는 등의 안전상 문제가 발생할 우려도 있는 단점이 있다.As a result, the structure of the clutch side is complicated, and when two clutches are operated simultaneously at the time of poor control during high speed driving, inter-lock is applied and a tie-up shock is generated or severe. In this case, there is a risk that a safety problem such as a transmission breakage may occur.
본 발명의 목적은 하나의 클러치 구동부를 이용하여 2방향으로 동력을 전달할 수 있는 이중 클러치 구조를 구성하여 시스템의 구조가 단순해지며 구성요소를 감소함으로써 클러치 제어를 용이하게 할 수 있는 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to configure a double clutch structure capable of transmitting power in two directions by using a single clutch drive to simplify the structure of the system and reduce the components of the dual clutch transmission that can facilitate clutch control. It is to provide a clutch drive.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치에 있어서, 엔진의 동력이 변속기로 들어오는 동력 전달 구조를 스플라인을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 하고, 스플라인 공차를 이용하여 축방향으로 슬라이딩될 수 있는 구조로 장착되는 크랭크 샤프트와; 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치 사이에 위치되어 크랭크 샤프트로부터 동력을 전달받으며, 외력의 공급에 따라 상기 외측 클러치와 내측 클러치측으로 움직여서 동력을 전달하는 드라이브 플레이트와; 피크 토크와 토크 꺼짐을 판정하여 이를 근거로 최적의 엔진 토크 저감 요구신호의 종료점을 학습하며, 설정된 변속시기에 따라 해당되는 변속 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 변속 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 드라이브 플레이트를 구동하는 클러치 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a clutch drive device of a dual clutch transmission, so that a power transmission structure in which engine power enters a transmission can be transmitted using a spline, and an axial direction using a spline tolerance. A crank shaft mounted in a structure capable of sliding in a direction; A power transmission unit configured to combine two clutches to transmit power of the engine; A drive plate positioned between two clutches constituting the power transmission unit, receiving power from a crankshaft, and moving toward the outer clutch and the inner clutch side to transmit power according to the supply of external force; A controller for determining peak torque and torque off and learning an end point of an optimum engine torque reduction request signal based on the peak torque and torque off, and generating a shift control signal corresponding to a set shift timing; And a clutch driving unit which is driven according to an input of a shift control signal supplied from the control unit and drives the drive plate.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치의 구성을 설명한다.Referring to Figure 4 will be described the configuration of the clutch drive of the dual clutch transmission according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예는 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치에 있어서, 크랭크 샤프트(400), 동력 전달부(410, 412), 드라이브 플레이트(420), 제어부(430), 클러치 구동부(440)를 포함하여 구성한다.Embodiment of the present invention, in the clutch drive of the dual clutch transmission, including a crank shaft 400, power transmission unit 410, 412, drive plate 420, control unit 430, clutch drive unit 440 Configure.
크랭크 샤프트(400)는 엔진의 동력이 변속기로 들어오는 동력 전달 구조를 스플라인을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 하고, 스플라인 공차를 이용하여 축방향으로 슬라이딩될 수 있는 구조로 장착한다.The crankshaft 400 allows the power transmission structure in which the power of the engine enters the transmission to transmit rotational force using a spline, and is mounted in a structure that can be axially slidable using a spline tolerance.
동력 전달부(410, 412)는 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달한다.The power transmission units 410 and 412 are composed of two clutch combinations to transmit power of the engine.
동력 전달부(410, 412)는 홀수단 변속 기어가 연결되는 제1 클러치(410)와, 짝수단 변속 기어가 연결되는 제2 클러치(412)를 포함하여 구성한다.The power transmission units 410 and 412 include a first clutch 410 to which the hole means shift gear is connected, and a second clutch 412 to which the even means shift gear is connected.
제1 클러치(410)와 제2 클러치(412)는 유효 반경이 상이하게 구성하며, 제1 클러치(410)는 제2 클러치(412)보다 유효 반경이 더 크게 형성한다.The first clutch 410 and the second clutch 412 are configured to have a different effective radius, and the first clutch 410 has a larger effective radius than the second clutch 412.
제1 클러치(410)는 외측 클러치로 구성하며, 제1 클러치(410)보다 유효 반경이 작은 내측 클러치와 서로 평행하게 배치되도록 한다.The first clutch 410 is configured as an outer clutch and is arranged in parallel with the inner clutch having an effective radius smaller than the first clutch 410.
드라이브 플레이트(420)는 동력 전달부(410, 412)를 구성하는 2개의 클러치 사이에 위치되어 크랭크 샤프트(400)로부터 동력을 전달받으며, 외력의 공급에 따라 외측 클러치와 내측 클러치측으로 움직여서 동력을 전달한다.The drive plate 420 is positioned between two clutches constituting the power transmission units 410 and 412 to receive power from the crankshaft 400, and move to the outer clutch and the inner clutch side according to the supply of external force to transmit power. do.
제어부(430)는 피크 토크와 토크 꺼짐을 판정하여 이를 근거로 최적의 엔진 토크 저감 요구신호의 종료점을 학습하며, 설정된 변속시기에 따라 해당되는 변속 제어신호를 발생한다.The controller 430 determines the peak torque and the torque off, learns the end point of the optimum engine torque reduction request signal, and generates a corresponding shift control signal according to the set shift time.
예를 들어, 제어부(430)는 홀수단 작동시는 엔진측으로 드라이브 플레이트 (420)를 이동하여 제1 클러치(410)와 직결시켜 엔진 동력을 전달하도록 클러치 구동부(440)로 홀수단 변속 제어신호를 공급한다.For example, the control unit 430 moves the drive plate 420 to the engine side during the operation of the hole means to directly connect the first clutch 410 to the clutch drive unit 440 to transmit the engine power to the hole means shift control signal. Supply.
그리고, 제어부(430)는 짝수단 작동시는 변속기측으로 드라이브 플레이트 (420)를 이동하여 제2 클러치(412)와 직결시켜 엔진 동력을 전달하도록 클러치 구동부(440)로 짝수단 변속 제어신호를 공급한다.In addition, the control unit 430 moves the drive plate 420 to the transmission side when the mating means are operated to supply the mating means shift control signal to the clutch drive unit 440 so as to directly connect with the second clutch 412 to transmit engine power. .
클러치 구동부(440)는 제어부(430)로부터 공급되는 변속 제어신호의 입력에 따라 구동되어 드라이브 플레이트(420)를 구동하는 기능을 한다.The clutch driver 440 is driven in response to the shift control signal supplied from the controller 430 to drive the drive plate 420.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 기존의 이중 클러치 변속기용 클러치 대비 클러치가 움직여서 엔진의 크랭크 샤프트(400)로부터 동력을 전달받는 것이 아니라 크랭크 샤프트(400)로부터 동력을 전달받는 드라이브 플레이트(420)가 클러치측으로 움직여서 동력을 전달하는 구조이다.As described above, in the embodiment of the present invention, the drive plate 420 receives the power from the crankshaft 400 instead of the power transmitted from the crankshaft 400 of the engine by moving the clutch compared to the conventional clutch for the double clutch transmission. Moves to the clutch side to transmit power.
이를 위해 엔진의 동력이 변속기로 들어오는 크랭크 샤프트(400)의 구조를 스플라인을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 장치하고, 스플라인 공차를 크게하여 축방향으로 슬라이딩(Sliding)될 수 있도록 한다.To this end, the structure of the crankshaft 400, in which the power of the engine enters the transmission, is used to transmit rotational force using a spline, and the spline tolerance is increased to allow sliding in the axial direction.
또한, 크랭크 샤프트(400)와 연결된 플라이휠을 제1 클러치(410)와 제2 클러치(412) 사이에 위치하도록 장치한다.In addition, the flywheel connected to the crankshaft 400 is arranged to be located between the first clutch 410 and the second clutch 412.
이러한 상태에서, 제어부(430)는 1, 3, 5속(홀수단) 작동시는 엔진측으로 드라이브 플레이트(420)를 이동하여 제1 클러치(410)를 통해 엔진 동력을 전달한다.In this state, the control unit 430 transfers the engine power through the first clutch 410 by moving the drive plate 420 to the engine side during 1, 3, 5 speed (hole means) operation.
그리고, 2, 4, 6속(짝수단) 작동시는 변속기측으로 드라이브 플레이트(420)를 이동하여 엔진 동력을 제2 클러치(412)를 통해 전달한다.In addition, during 2, 4, and 6 speed (coupling means) operation, the drive plate 420 is moved to the transmission side to transmit engine power through the second clutch 412.
즉, 본 발명의 실시예는 하나의 클러치 구동부(440)를 이용하여 2방향으로 동력을 전달할 수 있는 클러치 구조로써 시스템의 구조가 단순해지며 구성요소를 감소함으로써 클러치 제어를 용이하게 할 수 있다.That is, the embodiment of the present invention is a clutch structure capable of transmitting power in two directions by using one clutch drive unit 440, which simplifies the structure of the system and may facilitate clutch control by reducing components.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치는 2개의 클러치가 동시에 작동하는 경우 인터록이 걸려 타이업 쇼크가 발생하거나 심한 경우 변속기가 파손되는 현상 등을 방지하며 안전성 향상으로 제조물 책임법(PL) 소송 등의 우려 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the clutch drive device of the dual clutch transmission according to the present invention prevents the occurrence of tie-up shock or damage to the transmission in severe cases when two clutches are operated at the same time. PL) It is possible to prevent concerns over lawsuits.
또한, 클러치 액츄에이터 수량 및 클러치 구성 부품 수량을 저감할 수 있으며, 부품 수량 저감에 따른 원가 절감 및 경량화의 효과가 있다.In addition, the number of clutch actuators and the number of clutch component parts can be reduced, and cost reduction and weight reduction can be achieved by reducing the number of parts.
도 1은 종래 기술에 따른 습식 타입의 이중 클러치 변속기 구성을 도시한 도면.1 illustrates a configuration of a wet clutch double clutch transmission according to the prior art;
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 건식 타입의 이중 클러치 변속기 구성을 도시한 도면.2 and 3 illustrate a dry type double clutch transmission configuration according to the prior art.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중 클러치 변속기의 클러치 구동장치의 구성을 도시한 도면.Figure 4 is a view showing the configuration of the clutch drive device of the double clutch transmission according to an embodiment of the present invention.
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